泰安市2021年初中学业水平暨高中招生考试
63
(满分:80分 考试时间:120分钟)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
一、选择题(本题共15题,共30分。以下每题各只有一个正确答案,选对得2分;多选、错选均不得分;把正确答案的序号
用铅笔涂在答题卡的规定位置。)
1.(2021山东泰安,1,3分)下列对数据的估测中,最接近实际的是 ( )
A.家用空调的电功率约为1 000 W
B.一名初中生所受重力约为50 N
C.一枚一元硬币的直径约为1 dm
D.人正常步行的速度约为10 m/s
1.A 家用空调的电功率约为1 000 W,A正确;一名初中生的质量约为50 kg,其重力为500 N,B不正确;一枚一元硬
币的直径约为2.4 cm,C不正确;人正常步行的速度约为1.2 m/s左右,D不正确。故A正确。
2.(2021山东泰安,2,3分)关于声现象的描述,下列说法中正确的是( )
A.“闻其声而知其人”,是根据声音的响度来分辨人
B.利用超声波清洗眼镜,说明声波能传递信息
C.“公共场所不要大声喧哗”,是要求人们说话降低音调
D.发声的音叉与水面接触时“水花四溅”,说明声音是由物体振动产生的
2.D “闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的,A错误;利用超声波清洗眼镜,说明声音可以传递能量,B错误;
“公共场所不要大声喧哗”,是降低声音的响度,C错误;发声的音叉与水面接触时“水花四溅”,说明声音是由物体
振动产生的,D正确。故选D。
3.(2021山东泰安,3,3分)“霜降”是中国传统的二十四节气之一,霜的形成属于 ( )
A.凝华 B.液化
C.凝固 D.升华
3.A 霜的形成是空气中的水蒸气直接凝华形成的小冰晶,属于凝华现象。故选A。
4.(2021山东泰安,4,3分)生活处处有物理,下列生活现象所涉及的光学知识,说法正确的是 ( )
A.夜晚人在路灯下形成的影子,是光的折射形成的
B.清澈的池水看起来变浅了,是由光的反射引起的
C.雨后的彩虹,是光的色散现象
D.在教室各个方向都能看到课桌上的书,是由于光照到书上发生了镜面反射
4.C 夜晚人在路灯下形成的影子,是光的直线传播形成的,A错;清澈的池水看起来变浅了,是由于光的折射引起的,
B错;雨后的彩虹,是光的通过水珠发生了折射,属于光的色散现象,C正确;在教室各个方向都能看到课桌上的书,是
由于光照在书上发生了漫反射,D正确。故选C。
5.(2021山东泰安,5,3分)下列电路连接正确的是 ( )5.C 选项A,电流表与灯泡串联,电流表的正负接线柱接反了,A错误;选项B,电流表与灯泡并联,由于电流表电阻很
小,电流会烧坏电流表,B错误;选项C,电压表与灯泡并联,正负接线柱接法正确,C正确;选项D,电压表与灯泡并联,
电压表正负接线柱接错,D错误。故C正确。
6.(2021山东泰安,6,3分)如图所示,木块在水平拉力F的作用下,在足够长的水平桌面上做匀速直线运动,下列说法
正确的是 ( )
A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力
B.木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力是一对平衡力
C.拉力F大于木块受到的摩擦力
D.撤去拉力F后,木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变
6.D 木块对桌面的压力方向向下受力物体是桌面,而木块受到的重力方向也向下,受力物体是木块,方向相同,不是
同一个受力物体,不是一对平衡力,A错;木块受到的拉力受力物体是木块,木块对桌面的摩擦力受力物体是桌面,不
是同一个受力物体,不是一对平衡力,B错;由于木块做匀速直线运动,木块受到的摩擦力和木块受到的拉力是一对平
衡力,故拉力F等于木块受到的摩擦力,C错;撤去拉力F后,由于木块的重力不变,对桌面的压力不变,接触面的粗糙
程度也不变,所以,摩擦力大小不变,D正确。故选D。
7.(2021山东泰安,7,3分)在蹦床比赛中,运动员从高处落到蹦床上又被弹起,该过程中有关机械能及其转化的说法正
确的是 ( )
A.运动员上升到最高点时重力势能为零
B.运动员下降过程中机械能增大
C.运动员从高处下落到蹦床前,重力势能转化为动能
D.运动员弹离蹦床后,上升的过程中,弹性势能转化为动能
7.C 运动员上升到最高点时,重力势能最大,A错;运动员下降过程中,由于受空气阻力,机械能减小,B错;运动员从
高处下落到蹦床前,高度降低,速度增加,重力势能转化为动能,C正确;运动员弹离蹦床后,上升的过程中,动能转换为
重力势能,D正确。故选C。
8.(2021山东泰安,8,3分)在足球课上,小明用脚将足球踢出,足球在草地上滚动,下列分析正确的是 ( )
A.以滚动的足球为参照物,球门是静止的
B.踢出后的足球继续滚动,是由于惯性的原因
C.脚踢球时感到疼,说明力可以改变物体的运动状态
D.足球鞋底凹凸不平,是为了减小对地面的压强
8.B 以滚动的足球为参照物,球门是运动的,A错;踢出后的足球继续滚动,是由于足球具有惯性,B正确;脚踢球时感
到疼,说明力的作用是相互的,C错;足球鞋底有凹凸不平的花纹,目的是增大摩擦力。故选B。
9.(2021山东泰安,9,3分)在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如在“探究液体压强与哪些因素有
关"实验时,我们通过观察压强计U形管左右两侧液面高度差来判断液体内部压强大小的变化。以下研究中所采用方
法与此相同的是( )
A.探究杠杆的平衡条件时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量B.探究动能大小与哪些因素有关时,通过小车推出物体的远近,判断小车动能大小
C.探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时的运动状态
D.探究压力对滑动摩擦力大小的影响时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力
9.B “探究液体压强与哪些因素有关”实验时,通过观察压强计U型管左右两侧液面高度差来判断液体压强大小的
变化,采用转换法。探究杠杆的平衡条件时,改变动力(臂)和阻力(臂),采用了多次实验可以寻找普遍规律,A选项不
符合题意;探究动能大小与哪些因素有关时,通过小车推出物体的远近,判断小车动能大小,采用了转换法,B符合题意;
探究阻力对物体运动的影响时,推理出物体不受阻力时的运动状态,采用了科学推理法,C不符合题意;探究压力对滑
动摩擦力大小的影响时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力,采用了控制变量法,D不符合题意。
知识拓展 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,
这种研究问题的方法叫转换法。
10.(2021山东泰安,10,3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路
中有一个电表的示数突然变大,电阻R 或R 有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列说法正确的是 ( )
1 2
A.一定是R 短路B.一定是R 短路
1 2
C.可能是R 断路D.可能是R 断路
1 2
10.D 由图可知,此电路为R、R 串联,电压表测R 两端电压。如果R 短路,电压表测电源电压,示数会变大;如果R
1 2 2 1 2
断路,电流表无示数,电压表测电源电压,电压表示数变大,故A错,D正确;若R 断路、R 短路,电压表都无示数,B、
1 2
C错。故选D。
思路分析 由图知,两电阻R、R 串联,电压表测量R 两端的电压,电流表测量电路中的电流。分析R 短路、R 短路、R 断路、R 断路时电流表、
1 2 2 1 2 1 2
电压表的示数变化,找出电路中有一个电表的示数突然变大的原因,确定各个选项的正误。
11.(2021山东泰安,11,3分)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,
这时烛焰在光屏上成清晰的像。下列说法中 ( )
①图中凸透镜的焦距可能是14 cm
②图中成像特点与投影仪成像特点相同
③把蜡烛适当左移,透镜保持不动,向左适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
④把蜡烛移至45 cm处,透镜保持不动,向右适当移动光屏,会再次在光屏上得到清晰的像
A.只有①②正确B.只有①③正确
C.只有②4正确 D.只有③④正确
11.B 如图所示,这时蜡烛在光屏上成清晰的像,物距u=30 cm,像距v=20 cm,u>v,凸透镜成倒立、缩小的实像,成像
特点与照相机相同,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即30 cm>2f,f<20 cm<2f解得,则10
cm<f<15 cm,故①正确,②错。根据凸透镜成像规律,当物距变大时,像距会变小,所以,蜡烛适当向左移动,成像会向
凸透镜靠近,向左移动光屏会再次成像,③正确;把蜡烛移到45 cm处,物距小于一倍焦距,即u<f,成正立、放大的虚
像,在光屏上找不到清晰的像,④错;①③正确,故选B。
知识拓展 根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。u=2f,成倒立、等大的实像,
v=2f,一般用来求凸透镜的焦距。2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪。u=f,不成像u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜
和老花镜。12.(2021山东泰安,12,3分)利用一燃气热水器对10 kg ,20 ℃的水进行加热时,完全燃烧了0.105 m3的煤气。已知水
的比热容为4.2×103 J/(kg·℃) ,煤气的热值为4×107 J/m3,该热水器烧水的效率是50%。下列说法中 ( )
①煤气完全燃烧放出的热量是4.41×103 J
②水吸收的热量是2.1×106 J
③水温升高了50 ℃
④加热过程中水的内能保持不变
A.只有①④正确B.只有②③正确
C.只有①②正确D.只有②③④正确
12.B 煤气完全燃烧放出的热量为Q =Vq=0.105 m3×4×107 J/m3=4.2×106 J,故①不正确;水吸收的热量为Q =Q
放 吸 放
×η=4.2×106 J×50%=2.1×106 J,故②正确;Δt=Q
吸
= 2.1×106 J =50 ℃,③正确;加热过程中水
cm 4.2×103 J/(kg•℃)×10kg
不断吸收热温度升高,内能增加,④错误;②③正确,故选B。
13.(2021山东泰安,13,3分)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应
而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。图中GMR代表巨磁电阻,在磁场中,其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关
S、S,下列说法中 ( )
1 2
①电磁铁左端为S极
②电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端
③将滑片P向b端滑动,电磁铁磁性变强
④将滑片P向a端滑动,指示灯亮度变强
A.只有①③正确B.只有①②正确
C.只有②④正确D.只有②③正确
13.C 电磁铁右边导线电流向上,根据右手螺旋管定则可知,左端为通电螺线管的N极,右端为S极,外部磁感线由左
端出发回到右端,①错②正确;将划片P向b端滑动时,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变弱,③错;将划片P向a
端滑动时,电阻值变小,电流变大,电磁铁的磁性变强,GMR电阻值变小,灯泡亮度变强,④正确。②④正确,故选C。
解题关键 滑片向移动时,根据变阻器连入电路中阻值的变化判定通过电磁铁的电流变化,从而判定磁性的变化,从而判断GMR电阻值的变化是
解题关键。
4
14.(2021山东泰安,14,3分)两个体积相同的实心正方体A和B,静止在水槽内如图所示位置。正方体A有 的体积
5
浸入水中,正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方体密度分别为ρ 和ρ ,所受浮力分别为
A B
F 和F ,所受重力分别为G 和G ,下表面所受水的压强分别为p 和p ,下列说法中 ( )
A B A B A B
①ρ ∶ρ =4∶5 ②p ∶p =4∶9
A B A B
③F ∶F =1∶1 ④G ∶G =5∶4
A B A B
A.只有①②正确B.只有③④正确
C.只有②④正确D.只有①②③正确4 9
14.A 设物体的高为h,则物体在液体中受到液体的压强为P ∶P =ρ gh ∶ρ gh = h: h=4∶9,②正确;A物体受到的浮
A B 水 A 水 B 5 5
4 4
力为F =ρ g V;B物体受到的浮力为F =ρ gV,F ∶F =4∶5,③错;由于A物体题漂浮,则F =G =ρ g V;B物体悬浮,
A 水 5 B 水 A B A A 水 5
m m
则F =G =ρ gV,G ∶G =4∶5,④错;物体的密度为ρ ∶ρ = A ∶ B=m ∶m =G ∶G =4∶5,①正确;①②正确,故选A。
B B 水 A B A A V V A B A B
15.(2021山东泰安,15,3分)如图所示电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电路中
1
电流达到最小值,此时电流表示数为0.15 A,电压表的示数为3 V;只闭合开关S,移动滑片至滑动变阻器的中点c处
2
时,电压表的示数为5 V,此时电阻R的电功率为0.5 W。下列说法中 ( )
①电阻R 的阻值是20 Ω
1
②电源电压是9 V
③滑动变阻器R 的最大阻值是10 Ω
3
④当开关S、S、S 都闭合时,电路消耗的总功率是2.52 W
1 2 3
A.只有①③正确B.只有③④正确
C.只有①②正确D.只有①①正确
15.D 如图所示电路中,只闭合开关S,R 与滑动变阻器R 串联,电压表测R,电路中的电流最小值为0.15 A,电压表
1 1 3 1
U 3V
示数为3 V,即U=3 V,则R= 1= =20 Ω,①正确;当闭合S 时,滑片移动到中点c处时,通过R 的电流为I=
1 1 I 0.15A 2 2 2
P
2
=0.5W=0.1 A,R
2
= U
2
= 5V =50 Ω;只闭合开关S
1
时,则3 V+0.15 A×R
3
=U(1);当闭合S
2
时,滑片移动到中点
U 5V I 0.1A
2 2
c处时,则5 V+0.1 A×R
3
=U(2);解①②式得,R
3
=20 Ω,U=6 V,故②③错;当开关S
1
、S
2
、S
3
都闭合时,I
1
= U
1
= 6V
2 R 20Ω
1
=0.3 A,I
2
= U
2
= 6V =0.12 A,总电流I=I
1
+I
2
=0.3 A+0.12 A=0.42 A,P=UI=6 V×0.42 A=2.52 W,④正确;故①④正确,
R 50Ω
2
答案选D。
二、填空题(每空1分,共4分。)
16.(2021山东泰安,16,1分)将苹果放到纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这是 现象。
16.答案 扩散
解析 在箱外能闻到苹果的香味,说明分子在永不停息地做无规则运动,这属于扩散现象。
17.(2021山东泰安,17,1分)一幅装饰画在平面镜中的像到平面镜的距离是3 m,则装饰画到平面镜的距离是
m。
17.答案 3
解析 根据平面镜的成像特点,物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离,所以装饰画到平面镜的距离也为3 m。18.(2021山东泰安,18,1分)测量物体质量前,首先调节天平横梁平衡,把游码拨至标尺最左端的零刻度线处,静止时
发现指针情形如图所示,应将平衡螺母向 调节使天平横梁平衡。
18.答案 右
解析 由图可知,指针指在分度标尺的中央刻度线的左侧,所以应将平衡螺母向右调节使天平横梁平衡。
19.(2021山东泰安,19,1分)某导体的电阻是2 Ω,通过1 A的电流时,1 min产生的热量是 J。
19.答案 120
解析 导体产生的热量为Q=I2Rt=(1 A)2×2 Ω×60 s=120 J。
三、作图题(每题2分,共4分。)
20.(2021山东泰安,20,2分)请在图中将折射光线补画完整(F是凸透镜的焦点,O是凸透镜的光心,光线SP平行于主
光轴)。
20.答案 如图所示
解析 平行主光轴的光线,经凸透镜折射后,过焦点F;过焦点F的光线,经凸透镜折射后,平行主光轴射出。
21.(2021山东泰安,21,2分)请将下列电路元件连入电路。要求:开关控制灯泡,连接时符合安全用电原则。
21.答案 如图所示
解析 开关的连接一端接火线,另一端接用电器(灯泡),零线直接接用电器(灯泡)。
四、实验题(第22题5分,第23题10分,共15分。)
22.(2021山东泰安,22,5分)在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装
置分别同时开始加热等质量的水,实验装置如图甲所示,并同时开始记录加热时间和水的温度。(1)根据所学知识,结合下表中的数据,可知本次实验应选用 (选填“水银”或“酒精”)制作的温度计。
在标准大气压下
物质 凝固点/℃ 沸点/℃
水银 -39 357
酒精 -117 78
(2)实验中,某时刻温度计示数如图乙所示,此时水的温度是 ℃。
(3)实验中,观察到水中气泡上升情形如图丙所示,可判断该情形是水沸腾 (选填“前”或“后”)的现象。
(4)图丁是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图象,由图象可知水的沸点是 ℃;
由图象还可以看出,甲、乙两组图线不同的原因是水的 不同。
22.答案 (1)水银(1分) (2)96(1分) (3)后(1分) (4)98(1分) 初温(其他表述正确,同样得分)(1分)
解析 (1)在一个标准大气压下,酒精的沸点低于水的沸点,水银的沸点高于水的沸点,为完成实验选用温度计测温物质应为水银。
(2)图中温度计的分度值为0.1 ℃,示数为96 ℃。
(3)水沸腾前的现象:产生少量的气泡,上升时体积变小;沸腾时的现象是:产生大量的气泡,上升变大,到达水面破裂,把里面的水蒸
气散发到空气中。观察图像,图像下边气泡小,上边气泡大,可知为水沸腾后。
(4)水沸腾时温度不变,它的图像特点是一条平行于时间轴的线段,观察图像可知水温达到98 ℃后温度随着时间不再升高,所以水
的沸点是98 ℃。题干中告诉我们“实验是采用完全相同的实验装置同时加热等质量的水”,所以甲、乙实验水的质量相同,相同
时间内吸收的热量也相同。观察图像,当温度达到98 ℃时,甲用时6分钟,乙却用时8分钟,说明水从开始加热到开始沸腾时间不
同。观察图像可知,甲、乙实验虽然控制了水的质量相同、相同时间内吸收的热量相同,但没有控制初始温度相同。甲的初始温度
大于乙,所以造成了甲先沸腾,乙后沸腾的结果。
23.(2021山东泰安,23,10分)在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,正常工作时的电阻
约为12 Ω。现有器材:电源(电压为6 V,保持不变),电流表,电压表,开关,导线若干,另有两种规格的滑动变阻器可
供选择:R(50 Ω,2 A)、R(10 Ω,1 A)。请完成下列问题:
1 2
(1)本次实验中应选择的滑动变阻器是 (选填“R”或“R”);
1 2
(2)某同学连接成了如图甲所示的电路,该电路中存在一处连接错误,只要改接一根导线就可以使电路连接正确,请你
把接错的那一根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线画出正确的连接;(3)电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示为 V;要测量小
灯泡的额定功率,此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的I-U关系图象如图丙所示。由图象可
知:小灯泡的额定功率P = W;小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 (选填“增大”“减小”或
额
“不变”)。
(5)完成以上实验后,同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率,R 为已知阻值的定值电阻。
0
请把他们的实验步骤补充完整:
①断开开关S,团合开关S、S,移动滑动变阻器的滑片P, ;
1 3
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S 仍闭合, ,记录下电压表示数为U;
3
③小灯泡的额定功率P = (请用已知量和测量量表示)。
L
23.答案 (1)R(1分) (2)如图所示(2分)
1
(3)1.2(1分) A(1分) (4)0.5(1分) 减小(1分)
2.5V (U-2.5V )
(5)①使电压表的示数为2.5 V(1分) ②断开开关S
1
,闭合开关S
2
(1分) ③
R
(1分)
0
说明:其他解答正确,同样得分
解析 (1)当灯泡正常发光时,电流大约为:I= U L=2.5V =0.2 A,滑动变阻器的阻值:R 滑 =U 滑 =6V -2.5V =17.5 Ω,R 2 最大
R 12Ω I 0.2A
L
阻值太小,所以应选择R;
1(2)原电路中,灯泡与电流表并联,电压表串联在电路中是错误的,为了测量灯泡的额定功率,应让电流表与灯泡串联,电压表与灯泡
并联,改正后如图所示。(3)灯在额定电压下正常发光,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,示数为1.2 V,所以,应增加灯两端的电
压减小滑动变阻器的电压,根据分压原理,就要减小变阻器连入电路中的电阻,所以,应将滑片P向A端移到合适位置,读出电流表
示数,即可算出小灯泡的额定功率;
(4)由U-I图象可知,当U =2.5 V时,I =0.2 A,所以小灯泡的额电功率P =U I =2.5 V×0.2 A=0.5 W;在该过程中,灯泡中的电压
额 额 额 额 额
越小,电流越小,由P=UI知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小;
(5)①闭合开关S
1
和S
3
,断开S
2
,并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U
额
=2.5 V;此时L、R和变阻器串联,电压表测灯泡两端
电压,故灯泡正常发光;
②闭合开关S,断开S,保持滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U,电路的连接方式没有发生变化,电压表测L与R的
2 1
U-2.5V
总电压,所以I =I = 。
L R R
0
2.5V (U-2.5V )
③小灯泡额定功率的表达式P =U I =
额 额 L R
0
五、计算题(第24题6分,第25题11分,共17分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的计算步骤,只写出最后答
案的不能得分)
24.(2021山东泰安,24,6分)如图所示,甲工人用水平推力F推动重为750 N的货物,在水平路面上匀速移动2 m至仓
库门口A处,用时10 s,此过程中甲工人做功的功率p =30 W;乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀
甲
速移动3 m到达指定位置B,拉力F 为80 N。求:
乙
(1)甲工人做的功;
(2)该滑轮组的机械效率。
24.答案
解析 (1)甲工人做的功:W =P t=300 J(2分)
甲 甲
(2)货物与地面的摩擦力:f=F
甲
=W 甲=150 N(1分)
s
1
滑轮组对货物的拉力F =f=150 N
牵
滑轮组的机械效率:η=W 有用= F 牵 s 2 = F 牵 s 2 =62.5% 3分
W F s nF s
总 乙 拉 乙 2
说明:其他解法正确,同样得分。
25.(2021山东泰安,25,11分)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头A和控制盒
B构成,A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻R 的圆柱体,压敏电阻R 所受压力等于
x x
圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×103 m2、高0.05 m,重3 N,工.作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电
路连接如图乙所示,电源电压恒为12 V,当压敏电阻R 受到的压力达到最大值800 N时,电路中的电流为10 mA,报警
x器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻R 阻值随压力F的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,
x
细导线重力与体积均不计,湖水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
(1)探头A的密度是多少?
(2)为保证压敏电阻R 受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接人电路的定值电阻R。阻值为多大?
x
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头A在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是8 V,求
此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
25.答案 解析 (1)探头A的体积:V=Sh=5×10-5 m3 (1分)
m G
探头A的密度:ρ= = =6×103 kg/m3 (1分)
V V g
(2)压敏电阻R 受到的压力达到最大值800 N时,由图丙可求得此时压敏电阻:
x
800N
R =520 Ω- ×20 Ω=200 Ω(1分)
x1
50N
U
定值电阻R=R -R = -R =1 000 Ω(1分)
0 总 x1 I x1
1
U
(3)电压表示数8 V时,电路中电流:I
2
= 2=8×10-3 A(1分)
R
0
U U-U
此时压敏电阻的阻值:R
x2
= x2= 2=500 Ω(1分)
I I
2 2由图丙可知此时压敏电阻受到的压力F=50 N
1
探头A底部所受压力F=F=50 N(1分)
2 1
F
探头A底部受到的压强:p= 2 =5×104 Pa(1分)
S
p
此处的深度:h= =5 m(1分)
ρ g
湖水
探头A受到的浮力:F =ρ gV =ρ gV=0.5 N(1分)
浮 湖水 排 湖水
细导线受到的拉力:F =G-F =2.5 N(1分)
拉 浮
说明:其他解法正确,同样得分。
